“Опухоль похожа на полосу препятствий”

Иммунотерапия

Ученые изменили гены лейкоцитов человека, чтобы увеличить их подвижность. Ожидается, что это поможет белым кровяным тельцам более эффективно атаковать опухоль. Исследование опубликовано в журнале Nature Communications

Какую проблему решают исследователи

Ученые из Университета Миннесотских городов-побратимов ищут способы сделать иммунную терапию более эффективной для лечения солидных (плотных) опухолей. Это направление отлично работает для подавления лимфомы или лейкоза. Но иммунотерапия большинства других злокачественных новообразований пока что не позволяет достигать таких впечатляющих результатов из-за физических барьеров, препятствующих уничтожению раковых клеток.

В иммунотерапии используются собственные возможности организма для борьбы с опухолью. Т-клетки умеют уничтожать рак. Они работают как солдаты, вторгающиеся на территорию противника. Правда, этих солдат нередко приходится обучать. Кроме того, возникают трудности с их логистикой в «логове врага». Именно эти проблемы пытаются преодолеть ученые из Университета Миннесоты. 

«Опухоль похожа на полосу препятствий, и Т-клетке приходится преодолевать их, чтобы добраться до онкологического образования, – говорит Паоло Провенцано, старший автор исследования и доцент кафедры биомедицинской инженерии в Колледже Университета Миннесоты. – Т-лимфоциты проникают в опухоль, но они просто не могут в ней нормально передвигаться, поэтому эффективность иммунной защиты недостаточна».

Достигнутые результаты

Ученые решили модифицировать Т-лимфоциты, чтобы улучшить их способность к преодолению «препятствий». Эти иммунные клетки уже умеют распознавать опухоль и знают, как добраться до неё. Но проблема в том, что из-за большого количества фиброзной ткани движение лейкоцитов замедляется вдвое – они будто бегут по зыбучим пескам.  

«Это исследование - наша первая публикация, в которой мы определили структурные и сигнальные элементы для настройки Т-лимфоцитов. Мы делаем их более эффективными борцами с раком, – сказал Провенцано, исследователь Масонского онкологического центра Университета Миннесоты. – Каждая «полоса препятствий» внутри опухоли имеет особенности, но у них есть и немало общего. После создания нового типа иммунных клеток мы обнаружили, что они перемещались через опухоль почти вдвое быстрее, независимо от того, какие преграды встречались на их пути».

Чтобы создать цитотоксические (разрушающие клетки) Т-лимфоциты, авторы отредактировали их геном. Они изменили структуру их ДНК. После этого белые кровяные тельца начали эффективнее двигаться и успешно преодолевать разные типы барьеров.

Что дальше?

Команда ученых намерена продолжить изучение физических свойств лейкоцитов. Они хотят досконально изучить, как происходит взаимодействие клеток раковых и иммунных. Пока что исследования проводятся только на мышах, но в будущем исследователи планируют использовать новые, более подвижные типы белых кровяных телец у людей.

Первой мишенью станет рак поджелудочной железы. Однако Провенцано полагает, что многие другие злокачественные опухоли тоже можно будет лечить этим методом.

«Использование клеточной инженерии в онкологии – неизведанная область, в которой мы первопроходцы», – говорит ученый.

Исследователи планируют использовать индивидуальный подход, чтобы в будущем лечить разные типы рака с помощью собственного иммунитета пациентов. Генетически модифицированные лимфоциты помогут уничтожить злокачественную опухоль силами собственного организма. Это может существенно улучшить результаты лечения многих онкологических заболеваний.

Новость подготовлена по материалам:

New Research Optimizes Body’s Own Immune System To Fight Cancer, Scienmag

Engineering T cells to enhance 3D migration through structurally and mechanically complex tumor microenvironments, Nature Communications